馬麗婷 劉輝


摘要 赤道中東太平洋厄爾尼諾事件自2014年9月至2016年5月,共持續了21個月。國家氣候中心綜合評估認為,這已成為20世紀以來最強的厄爾尼諾事件。通過收集并整理臨夏州2014年5月至2016年5月的氣象資料,對最強厄爾尼諾事件影響下的臨夏州天氣形勢、氣候變化做了一些分析和研究。
關鍵詞 最強厄爾尼諾事件;氣候變化;甘肅臨夏
中圖分類號 P732;P461 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)21-0177-02
1 最強厄爾尼諾事件對全球氣候變化的影響
根據國家氣候中心ENSO監測,2014年5月至2016年月5月,厄爾尼諾監測綜合區海表溫度距平指數持續達到或超過0.5 ℃,表明一次新的厄爾尼諾事件于2014年5月開始,到9月已滿足條件,正式形成。據國家氣候中心監測顯示,2015年10月厄爾尼諾海溫已達到極強厄爾尼諾事件的標準,其距平指數累計達到18.4 ℃,并在11月達到2.4 ℃的峰值。此次厄爾尼諾事件持續了21個月,成為1950年以來持續時間最長的一次厄爾尼諾事件。
2014年夏季,我國降雨空間分布不均,呈現“南多北少”的特征。我國屬于東亞季風氣候,2014年冬季受厄爾尼諾影響,冬季風偏弱,冬季偏暖,為暖冬。2015年1—2月,全國平均氣溫較常年同期偏高1.1 ℃。2015年4月上旬,長江中下游地區氣溫驟降,遭遇“倒春寒”,甚至出現了降雪。2015年6月全球地表平均溫度比1981—2010年期間的平均溫度要高0.41 ℃,比整個20世紀的平均溫度要高0.76 ℃。由此可見,這個6月是1891年開始記錄氣象數據以來氣溫最高的月份。2015年夏季入汛以后,我國降水格局繼續呈現“南澇北旱”的特征。此外,因冬季風的強度決定著冷空氣的強弱[1-3]。
2 最強厄爾尼諾事件對臨夏州氣候的影響
在厄爾尼諾事件異?;钴S的2015年,甘肅省臨夏回族自治州的自然氣候也在悄然產生著變化。
2.1 冬季環流特征
冬季(12月至次年2月)蒙古高壓和阿留申低壓是影響東亞的2個大氣活動中心,它的強度和消長是控制中國冬季氣候變化的主要因子。在1月的平均海平面氣壓場(圖1)上,強大冷高壓位于蒙古西北部,其完全控制整個亞洲大陸,中心強度達1 040 hPa以上。同時,北太平洋區域則受到阿留申低壓控制,其中心強度達1 000 hPa。副熱帶高壓盤踞在中國大部東南沿岸,并有7 d進入大陸沿岸影響,其往年通常退縮至太平洋的東南部。
1月對流層底層1.5 km高度的平均流場上,東亞盛行偏西氣流,并且于青藏高原西部附近分為南、北2支。北支氣流繞過高原后在阿爾泰山折向東南,途經華北、東北后流向太平洋。南支在高原南側的孟加拉灣一帶出現了氣旋性彎曲,形成低氣壓槽。臨夏在北支氣流的控制下,盛行西北氣流。
對1月的對流層中層500 hPa平均溫壓場進行分析可知,東亞大槽和烏拉爾山以東的弱脊與阿留申低壓和蒙古高壓相配合。副熱帶高壓脊線約在15°N附近,與溫度脊基本一致,整個冬季此脊線穩定少動,500 hPa鋒區位置較往年偏北,約位于30°~50°N。而因東亞極鋒鋒區位置也較常年偏北,導致主體強冷空氣位置偏北,勢力偏弱,故臨夏多晴朗、偏暖的天氣,有時伴有降雪,但降水量只占年總降水量的0.7%~2.8%。且因2014—2015年冬季整體偏干偏暖,導致霧霾日數顯著增加,白天能見度下降,整季日照時數偏少,大部分縣市偏少27~72 h[4-6]。
2.2 春季環流特征
春季(3—5月)是冬、夏2個季節的過渡季節,環流相互轉換。春季4月起,氣溫逐漸升高,阿留申低壓和蒙古高壓明顯減弱并且消退,與1月相比較,影響范圍明顯縮小。在5月海平面平均氣壓場上,阿留申低壓明顯減弱并且向東北撤退,蒙古高壓中心強度銳減到1 020 hPa以下,中心位置已經向西北退至巴爾喀什湖北部。同時,太平洋西部由副熱帶高壓控制,印度低壓在低緯度地區出現并且向東北伸展。至此,地面氣壓場轉變為由4個活動中心相對而立的形勢。
臨夏地面處于4個活動中心所構成的鞍型氣壓場內,高空盛行的是較平直的西風氣流,鋒區加強,多小波動,這是個氣旋活動最頻繁的季節,且蒙古氣旋的影響最大。臨夏春季特點:冷高壓入侵后變性快,回暖迅速,天氣過程明顯多于冬季,冷暖變化較大。氣旋活動頻繁,當移向東北的氣旋經過時,受地面冷鋒影響,往往出現強降溫、寒潮、大風、低溫雨雪等天氣。2015年4月中下旬中低緯西太平洋副熱帶高壓一直盤踞在大陸沿岸,導致華中、華南受暖濕的偏西南氣流的影響,甘肅河東為北部滯留的冷空氣與南部暖濕空氣交綏地帶,形成了明顯的春季連陰雨。4月臨夏州降水量為13.3~70.3 mm,與歷年同期相比,南部縣市異常偏多8成以上。
2.3 夏季環流特征
夏季(6—8月)東亞地區的氣壓場分布形勢與冬季完全相反,從7月海平面氣壓場(圖2)上可以看到,印度低壓和西太平洋副熱帶高壓已成為影響東亞夏季天氣變化的2個大氣活動中心。隨著大陸的增暖,印度低壓已發展并控制了整個亞洲大陸。西太平洋副熱帶高壓的勢力大大增強,向北擴展并向大陸西伸達到全年最盛時期。與冬季的完全不同,在35°N以北雖仍然為偏西氣流控制,但環流比較平直,強度比冬季顯著減弱。西風帶槽脊位相與冬季完全相反,且35°N以南為副熱帶高壓控制,脊線已經北躍到25°~30°N之間,副熱帶急流軸則位于40°~45°N一帶[7]。
同時,2015年自7月中下旬開始至8月初,青藏高原上受強盛的副熱帶高壓控制,7月下旬副高東側擴展至河套一帶,使得往年中緯度西風帶里出現于貝加爾湖東南到河套西部一帶的低壓槽,位置偏東,臨夏地區多高壓控制,晴朗少雨。隨著大陸東南沿岸588線向北擴展。其西北側的西南氣流隨之北抬,導致臨夏州西南側的青藏高原上多低渦控制,臨夏進入一年中降水最多、溫度最高的盛夏期。臨夏各地氣候為高溫、高濕、雨日頻繁、降水集中,地面盛行偏東、偏南風;多暴雨、冰雹、雷暴、大風等災害性天氣,山洪、泥石流等地質災害時有出現。由于2015年盛夏副熱帶高壓在內陸的影響,導致臨夏全州降水整體偏少,伏期出現明顯少雨時段,多地出現伏旱[8-9]。
2.4 秋季環流特征
秋季(9—11月)是由夏到冬的過渡季節。隨著大陸氣溫的逐漸下降,地面氣壓場形勢發生著顯著的變化。在9月海平面平均氣壓場上,影響東亞地區的4個大氣活動中心出現了與春季完全相反的轉變,在夏季很不清楚的蒙古高壓和阿留申低壓又開始活躍,而印度低壓和西太平洋副熱帶高壓開始明顯衰退,我國大陸逐漸轉變為受蒙古高壓的影響,臨夏由夏季的偏南風逐漸轉變為偏北風,開始受較強冷高壓活動的影響。
進入秋季后,亞洲中高緯500 hPa多兩槽一脊的形勢,平均溫壓場上的等溫線和等高線也逐漸密集,我國內陸多高壓脊的影響。不同于往年的10月,2015年10月下旬,東亞大陸溫度和高度才有明顯下降,西風帶南移。與夏季7月的溫壓場相比,-20 ℃等溫線較往年偏北,在45°~50°N附近,東亞大陸東部大槽略有加強,西太平洋副熱帶高壓勢力稍有減弱并向東南撤退,但至11月其影響位置仍在25°N,直至11月中旬才回撤至大陸東南沿岸。臨夏也轉為受弱槽后西或偏西北氣流控制。
不同于往年的是,2015年臨夏在西或偏西北氣流影響下,氣溫下降緩慢,降水逐漸減少。直至10月中下旬,雨季才結束,出現晴朗少云、氣溫顯著偏高的天氣。
3 結語
(1)赤道中東太平洋厄爾尼諾事件自2014年9月至2016年5月,共持續了21個月,是20世紀以來最強的厄爾尼諾事件。
(2)最強厄爾尼諾對全球氣候的擾動非常明顯,同時影響也波及到了我國,使得我國夏季雨水呈現“南多北少”“南澇北旱”的特點,而華北出現空汛;冬天呈現“暖冬”;春天則遭遇“倒春寒”。
(3)最強厄爾尼諾對臨夏州氣候的影響:冬季因主體強冷空氣位置偏北,勢力偏弱,故多晴朗、偏暖的天氣,因天氣偏干偏暖,導致霧霾日數也顯著增加;春季形成連陰雨,降水普遍偏多、南部地區異常偏多8成以上;夏季高溫、高濕、雨日頻繁、降水集中,多災害性天氣,多地出現伏旱;秋季降水在10月中下旬雨季結束后,出現晴朗少云、氣溫顯著偏高的天氣。
4 參考文獻
[1] 李棟梁,劉德祥.甘肅氣候[M].北京:氣象出版社,2000:39-170.
[2] 尹憲志,孫玉蓮.臨夏氣象[M].北京:氣象出版社,2011:180-236.
[3] 劉屹岷,劉伯奇,任榮彩,等.當前重大厄爾尼諾事件對我國春夏氣候的影響[J].中國科學院院刊,2016,30(2):241-250.
[4] 王亞非,李琰,丁一匯.初夏東亞環流對厄爾尼諾的兩種響應過程及其對中國降水的影響[J].氣象學報,2012(1):39-49.
[5] 袁媛,楊輝,李崇銀.不同分布型厄爾尼諾事件及對中國次年夏季降水的可能影響[J].氣象學報,2012(3):467-478.
[6] 袁媛,李崇銀,楊崧.與厄爾尼諾和拉尼娜相聯系的中國南方冬季降水的年代際異常特征[J].氣象學報,2014(2):237-255.
[7] 孔春燕,屠其璞.全球氣候背景下厄爾尼諾對中國東部汛期降水的影響[J].南京氣象學院學報,2003(1):84-88.
[8] 王欽,李雙林,付建建,等.1998和2010年夏季降水異常成因的對比分析:兼論兩類不同厄爾尼諾事件的影響[J].氣象學報,2012(6):1207-1222.
[9] 唐曉春,袁中友.近60年來厄爾尼諾事件對廣東省旱災的影響[J].地理研究,2010(11):1932-1939.